紧缺矿产（Au、Cu、U、PGE、Pb、Zn）成矿理论和找矿远景

研究意义
　  金属矿产资源的可持续供应是我国经济增长、国家安全和工业竞争力的重要保障，资源经济也是我国实施西部大开发战略中的主导因素。我国金属矿产资源形势极为严峻，尤其是Cu、Au、U、PGE、Pb、Zn等战略性金属矿产资源更为紧缺，寻找这些紧缺矿产资源接替基地已成为确保我国经济建设快速、持续、健康发展的当务之急。虽然国家投入大量人力、物力、财力对紧缺矿产进行专项研究，在成矿理论及找矿方面都有所突破，但随着地质科研工作的不断深入和找矿勘探程度的不断提高，找矿工作由地表逐渐转向深部，目前作为指导矿找工作的成矿理论也越来越不能满足要求，这就需要地学工作者进一步完善现有成矿模式、建立新的成矿理论，用新的成矿理论和技术方法，勘查发现深部的大型、超大型矿床，实现地质找矿的重大突破，促进国民经济的发展。因此，对我国紧缺矿产进行成矿理论和找矿远景研究，不仅对丰富成矿理论具有重要理论意义，而且对指导紧缺矿产的找矿、提高生产部门的经济效益也具有重要的现实意义。

 主要研究内容
　  我室该领域的工作，主要以中国科学院重大项目（KZ951 -404）、国家杰出青年科学基金项目（49925309）、中科院-云南省合作项目（YK98008-3、YK98008-4）、国家攀登计划预选项目（95-预-39）、国家973项目（G1999043200）和若干国家自然科学基金等项目为支撑，开展了以下研究：
　 （1）川滇黔地区主要类型金矿床分布规律、成矿地质背景、成矿机制和找矿方向。
　 （2）我国主要类型铜矿床分布规律、成矿地质背景、成矿机制和找矿方向。
　 （3）攀西裂谷一带与峨眉山玄武岩大致同时的镁铁-超镁铁质侵入岩及其周围的PGE成矿作用。
　 （4）川滇黔接壤区和云南兰坪盆地Pb、Zn成矿作用和成矿预测。
　 （5）中国东部中、新生代地壳拉张、地幔去气及其与铀大规模成矿的关系。

主要科技创新贡献
　 （1）金矿床
　   以含矿岩系为基础，将川滇黔地区广泛分布的金矿床划分为五大类型，即卡林型、红色粘土型、变质碎屑岩型、富碱斑岩型和现代热泉型；按构造单元将该区划分为七个金矿成矿区带，不同成矿区带分布的金矿床类型具有较明显的差异：① 哀牢山成矿带，主要为变质碎屑岩型和富碱斑岩型金矿床；② 大理－丽江－宁浪成矿区，主要为富碱斑岩型和卡林型金矿床；③ 保山－腾冲－潞西－瑞丽成矿带，主要为卡林型、现代热泉型和红色粘土型金矿床；④ 黔西南－滇东南成矿区，主要为卡林型和红色粘土型金矿床；⑤ 滇东成矿区，主要为变质碎屑岩型金矿床；⑥ 黔东成矿区，主要为变质碎屑岩型和卡林型金矿床；⑦川西北成矿区，主要为卡林型金矿床。通过典型矿床的剖析，分析了各种金矿床类型的成矿地质背景、控矿因素和地质地球化学特征，探讨了不同类型金矿的成矿条件和成矿机制，总结出每种类型金矿床的成矿规模和找矿方向。在云南上芒岗卡林型金矿床成矿理论研究上，运用多种地球化学快速评价方法对该金矿床矿区进行了成矿预测，圈定出多个预测靶区，经工程验证，取得金储量21吨的预测效果，为缓解该矿山资源紧缺做出了巨大贡献。
　 （2）铜矿床
　  分析了我国主要类型铜矿床（斑岩型、海相火山岩型、陆相火山岩型、海相砂页岩型和陆相砂页岩型）分布规律，对不同地区典型铜矿床的成矿地质背景、地质地球化学特征、成矿条件和成矿机理进行了深入剖析，建立了不同类型铜矿床的成矿模式，总结出各种类型铜矿床的成矿规模和找矿方向。提出了我国形成大型－超大型铜矿床的10个成矿远景区，即兴安岭成矿区、中条山成矿区、长江中下游成矿区、闽－粤成矿区、滇东南成矿区、康滇成矿区、西南三江成矿区、祁连山成矿区、阿尔泰成矿区和华北克拉通北缘西部成矿区。认为欲缓解和解决我国铜矿资源紧缺局面，关键要立足于寻找和评价大型－超大型铜矿床，其找矿预测战略：东部地区攻深找盲，重点应放在长江中下游的赣北、皖南和兴安岭地区（特别是兴安岭西坡）；中西部和西部以评价铜矿集中区有利类型和地段为主，重点应放在扬子地块西南缘、祁连山和阿尔泰地区。
　 （3）铀矿床
　  华南是我国最重要的铀矿产区之一。过去人们常习惯以赋矿围岩的岩性为基础，把该区的主要工业铀矿床划分为三大类型，即花岗岩型、火山岩型和碳硅泥岩型。对这三类铀矿床，以往的研究基本上是分别进行的，其结果往往过分强调了它们间的差异性。在以往研究工作的基础上，本项研究较系统地揭示了各铀矿类型间在成因上的必然联系。我们的研究确认，华南的上述三类铀矿床都是热液铀矿床，这些铀矿床成矿流体中的水为大气成因，其中的铀来自周围相对富铀的岩石，ΣCO2是成矿的主要矿化剂，无ΣCO2的参与将难有这些热液铀矿床的形成；无论从整个年龄范围还是从其中的峰值年龄来看，华南铀矿床的成矿时代都与该区白垩—第三纪岩石圈伸展事件的时代具有很好的对应关系；成矿流体中CO2等矿化剂组份受该区白垩—第三纪岩石圈伸展事件控制主要来自地幔；白垩—第三纪期间岩石圈伸展的多期性，导致了向在地表浅层断裂系统中循环的大气成因地下水提供幔源CO2等矿化剂组份的多期性，因而也造成了大致与几个岩石圈伸展事件同时的铀成矿的多期性；同一机制形成的富ΣCO2热液浸取同一或/不同铀源岩石中的铀并在不同围岩中成矿，形成了按赋矿围岩划分的各种矿床类型（花岗岩型、火山岩型和碳硅泥岩型）。
　 （4）PGE矿床
　  在较系统研究攀西裂谷一带与峨眉山玄武岩大致同时的镁铁-超镁铁质侵入岩及其周围PGE成矿作用的基础上，确定出了三种PGE矿床的主要类型：PGE为主Cu-Ni为辅矿床、 Cu-Ni为主PGE为辅矿床和热液成因PGE矿床；在此基础上，初步揭示了各类型PGE矿床的成矿地质背景、地质地球化学特征、成矿条件和成矿机理，建立了不同类型PGE矿床的成矿模式，总结出了它们的成矿规模和找矿方向。
　 （5）铅锌矿床
　  我室对我国最大的云南兰坪铅锌矿和我国重要的铅、锌生产基地之一的川-滇-黔铅锌成矿域中的多个铅锌矿床进行了系统研究，在成矿理论方面取得了许多新认识。位于川-滇-黔铅锌成矿域中南部的云南会泽铅锌矿床为成矿域中很具代表性的超大型矿床，以下以该矿床为例总结本室在铅锌矿床成矿理论方面的研究新进展。① 确定了会泽超大型铅锌矿床是一种新类型铅锌矿床：矿床具有独特的地质特征，矿床规模大、品位高、伴生有用元素多，这些特征在世界范围内极为少见。该矿床既不同于MVT铅锌矿床、也不同于SEDEX铅锌矿床，是一种新类型铅锌矿床，暂称之为“麒麟厂式”铅锌矿床；②通过多种定年方法精确确定了该矿床的成矿年龄为224.8±1.2Ma-226.0±6.9Ma，所获成矿时代与峨眉山玄武岩成岩时代相近，为峨眉山玄武岩浆活动与铅锌成矿作用之间存在密切联系提供了年代学证据；③确定出成矿物质和成矿流体均具多来源，其中的幔源组分与峨眉山玄武岩岩浆活动过程中的去气作用有关； ④建立了这种新类型铅锌矿床矿床的成因模式——“均一化成矿流体贯入成矿”：峨眉山玄武岩岩浆活动引发区域大规模流体运移，使地层中膏盐层的硫还原成硫代硫酸和氢硫酸、并淋滤各时代地层（包括基底）中的成矿元素，携带成矿元素的流体运移至成矿流体储库发生混合、均一化和浓缩形成高度富集铅锌等成矿元素的成矿流体，后沿有利构造贯入成矿；⑤以我们的研究成果为指导，找矿勘探工作取得了重大突破。